文档介绍：分类号 TU4 学校编号 10490
UDC 密级

武汉工程大学
硕士学位论文

某露天矿高陡边坡稳定性分析
与治理工程研究

学科专业:防灾减灾工程及防护工程
研究方向:地质灾害防治工程
研究生:黄昱清
指导教师:祝启坤教授

二 O 一二年五月
独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究
工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,
本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对
本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本
人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:黄昱清
2012 年 5 月 30 日

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保密Ο, 在年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密Ο√。
(请在以上方框内打“√”)
学位论文作者签名:黄昱清指导教师签名:祝启坤
2012 年 5 月 30 日 2012 年 5 月 30 日
A Thesis Submitted in Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

Research of Stability Analysis and Treatment project
Of The High Steep Slope at an Opencast Mine

Major : Prevention and Mitigation of
Disaster and Protective Engineering
Candidate : Huang Yu-qing
Supervisor : Prof. Zhu Qi-kun

Wuhan Institute of Technology
Wuhan, Hubei 430074, P. R. China
May,2012
摘要
摘要
我国矿产资源丰富,资源的开采能带动国民经济的发展,但同时
也不可避免会对矿区的地质环境造成破坏。如果不进行治理,可能会
导致滑坡、崩塌等地质灾害,对人民的生命财产安全造成严重威胁,
所以对于矿区边坡稳定性的分析以及滑坡治理方法的研究就显得尤
为重要。本文针对某矿山高陡边坡,在总结前人研究成果的基础上,
采用理论分析计算和数值模拟相结合的方法,对该区边坡稳定性和变
形特征进行了分析研究,并根据分析结果采取适合实际工程的加固方
案,通过稳定性分析,论证了加固方案的可行性。其主要内容包括:
(1) 对实际工程中常用的条分法进行了详细的论述,包括瑞典
法,Bishop 法,Janbu 法。对本文将采用的强度折减有限单元法以及
在 ABAQUS 软件中的运用进行了概述。
(2) 对露天矿山高陡边坡的现场和工程地质资料的研究,分析了
边坡的现状,取得了边坡各方面的物理参数,为后续的研究提供依据。
(3) 结合本地区工程地质情况,对高陡边坡进行了赤平极射投影
的分析,并采用圆弧滑移法和折线滑移法,进行边坡稳定性刚体极限
平衡分析,在天然和饱和条件下对整体和局部失稳模式进行计算,得
到边坡安全系数,为危险预测和加固提供依据。对采用的预应力锚索
锚固体系进行了论述,按照最优决策分析原理,得到锚索与水平面的
夹角,通过计算得到锚固参数,并基于 Bishop 条分法,分析了加固
后的边坡稳定性,综合对比可以为有限元模拟提供参数和依据。
(4) 借助有限元模拟软件,采用强度折减法结合岩体弹塑性,将
折减系数定义为场变量,基于 Mohr-Coulomb 破坏准则,建立模型进
行边坡稳定性极限平衡分析。通过计算安全系数,对照理论解验证模
型的可行性,然后分析了边坡的应力应变状态、位移以及滑移线,得
到边坡的变形特征,对比理论解,验证了采用预应力锚索格构梁的治
理工程措施的可行性,并且为以后该地区的边坡加固工程和稳定性分
析提供了参考。

关键词:边坡;预应力锚索格构梁;稳定性分析;强度折减;有